RU2812627C2 - Conjugated deoxynivalenol for protection against mycotoxicosis - Google Patents
Conjugated deoxynivalenol for protection against mycotoxicosis Download PDFInfo
- Publication number
- RU2812627C2 RU2812627C2 RU2022102371A RU2022102371A RU2812627C2 RU 2812627 C2 RU2812627 C2 RU 2812627C2 RU 2022102371 A RU2022102371 A RU 2022102371A RU 2022102371 A RU2022102371 A RU 2022102371A RU 2812627 C2 RU2812627 C2 RU 2812627C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- don
- conjugated
- animal
- animals
- group
- Prior art date
Links
- LINOMUASTDIRTM-QGRHZQQGSA-N deoxynivalenol Chemical compound C([C@@]12[C@@]3(C[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1C=C(C([C@@H](O)[C@@]13CO)=O)C)C)O2 LINOMUASTDIRTM-QGRHZQQGSA-N 0.000 title claims abstract description 101
- LINOMUASTDIRTM-UHFFFAOYSA-N vomitoxin hydrate Natural products OCC12C(O)C(=O)C(C)=CC1OC1C(O)CC2(C)C11CO1 LINOMUASTDIRTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 101
- 229930002954 deoxynivalenol Natural products 0.000 title claims abstract description 99
- 206010028520 Mycotoxicosis Diseases 0.000 title claims abstract description 20
- 231100000006 Mycotoxicosis Toxicity 0.000 title claims abstract description 20
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 claims abstract description 6
- 208000007107 Stomach Ulcer Diseases 0.000 claims abstract description 5
- 235000021052 average daily weight gain Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 4
- 206010067125 Liver injury Diseases 0.000 claims abstract description 3
- 231100000234 hepatic damage Toxicity 0.000 claims abstract description 3
- 230000008818 liver damage Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 claims description 15
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 claims description 11
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 11
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 11
- 108010045069 keyhole-limpet hemocyanin Proteins 0.000 claims description 8
- 108010058846 Ovalbumin Proteins 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229940092253 ovalbumin Drugs 0.000 claims description 5
- 239000007764 o/w emulsion Substances 0.000 claims description 4
- 239000007762 w/o emulsion Substances 0.000 claims description 3
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000037406 food intake Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 3
- 231100000678 Mycotoxin Toxicity 0.000 description 45
- 239000002636 mycotoxin Substances 0.000 description 45
- 230000003053 immunization Effects 0.000 description 24
- 238000002649 immunization Methods 0.000 description 24
- 230000028993 immune response Effects 0.000 description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 description 11
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 10
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 10
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 10
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 10
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 10
- 229960005486 vaccine Drugs 0.000 description 9
- 241000223218 Fusarium Species 0.000 description 7
- 230000002163 immunogen Effects 0.000 description 7
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 7
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 7
- 231100000607 toxicokinetics Toxicity 0.000 description 7
- UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 5,8-dihydroxy-2-methoxy-6-methyl-7-(2-oxopropyl)naphthalene-1,4-dione Chemical compound CC1=C(CC(C)=O)C(O)=C2C(=O)C(OC)=CC(=O)C2=C1O UHPMCKVQTMMPCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 6
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 6
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 6
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 6
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 241000223195 Fusarium graminearum Species 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 5
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 5
- 230000000405 serological effect Effects 0.000 description 5
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 5
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 5
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 5
- 229930195730 Aflatoxin Natural products 0.000 description 4
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 4
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 4
- 239000005409 aflatoxin Substances 0.000 description 4
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000036541 health Effects 0.000 description 4
- 210000000987 immune system Anatomy 0.000 description 4
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 4
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 4
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 4
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 4
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 4
- QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYSA-N serotonin Chemical compound C1=C(O)C=C2C(CCN)=CNC2=C1 QZAYGJVTTNCVMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 229930013292 trichothecene Natural products 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 3
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 3
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 3
- 208000025865 Ulcer Diseases 0.000 description 3
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 3
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 3
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- 102000014914 Carrier Proteins Human genes 0.000 description 2
- 241000223194 Fusarium culmorum Species 0.000 description 2
- 208000005374 Poisoning Diseases 0.000 description 2
- 241000282849 Ruminantia Species 0.000 description 2
- 102000009843 Thyroglobulin Human genes 0.000 description 2
- 108010034949 Thyroglobulin Proteins 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- AVULRCDYZOWVKE-MDZDMXLPSA-N ethyl (e)-octadec-11-en-9-ynoate Chemical compound CCCCCC\C=C\C#CCCCCCCCC(=O)OCC AVULRCDYZOWVKE-MDZDMXLPSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 235000021050 feed intake Nutrition 0.000 description 2
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 2
- 230000003862 health status Effects 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 2
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 2
- 229930183344 ochratoxin Natural products 0.000 description 2
- 230000036470 plasma concentration Effects 0.000 description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000001243 protein synthesis Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229940076279 serotonin Drugs 0.000 description 2
- 229960002175 thyroglobulin Drugs 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- MBMQEIFVQACCCH-UHFFFAOYSA-N trans-Zearalenon Natural products O=C1OC(C)CCCC(=O)CCCC=CC2=CC(O)=CC(O)=C21 MBMQEIFVQACCCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 2
- LZAJKCZTKKKZNT-PMNGPLLRSA-N trichothecene Chemical compound C12([C@@]3(CC[C@H]2OC2C=C(CCC23C)C)C)CO1 LZAJKCZTKKKZNT-PMNGPLLRSA-N 0.000 description 2
- 150000003327 trichothecene derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000036269 ulceration Effects 0.000 description 2
- 238000002255 vaccination Methods 0.000 description 2
- 235000019786 weight gain Nutrition 0.000 description 2
- 230000004584 weight gain Effects 0.000 description 2
- MBMQEIFVQACCCH-QBODLPLBSA-N zearalenone Chemical compound O=C1O[C@@H](C)CCCC(=O)CCC\C=C\C2=CC(O)=CC(O)=C21 MBMQEIFVQACCCH-QBODLPLBSA-N 0.000 description 2
- 208000030090 Acute Disease Diseases 0.000 description 1
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 208000031295 Animal disease Diseases 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 231100000699 Bacterial toxin Toxicity 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 206010007269 Carcinogenicity Diseases 0.000 description 1
- 108010078791 Carrier Proteins Proteins 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 206010070840 Gastrointestinal tract irritation Diseases 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 206010062016 Immunosuppression Diseases 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N L-tryptophane Chemical compound C1=CC=C2C(C[C@H](N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N 0.000 description 1
- 206010067482 No adverse event Diseases 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- 108010039918 Polylysine Proteins 0.000 description 1
- 208000034809 Product contamination Diseases 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- 101100378514 Schizosaccharomyces pombe (strain 972 / ATCC 24843) adg1 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000209056 Secale Species 0.000 description 1
- 235000007238 Secale cereale Nutrition 0.000 description 1
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- BXFOFFBJRFZBQZ-QYWOHJEZSA-N T-2 toxin Chemical compound C([C@@]12[C@]3(C)[C@H](OC(C)=O)[C@@H](O)[C@H]1O[C@H]1[C@]3(COC(C)=O)C[C@@H](C(=C1)C)OC(=O)CC(C)C)O2 BXFOFFBJRFZBQZ-QYWOHJEZSA-N 0.000 description 1
- 244000269722 Thea sinensis Species 0.000 description 1
- 235000019714 Triticale Nutrition 0.000 description 1
- QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N Tryptophan Natural products C1=CC=C2C(CC(N)C(O)=O)=CNC2=C1 QIVBCDIJIAJPQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 206010047700 Vomiting Diseases 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 239000012773 agricultural material Substances 0.000 description 1
- 230000007815 allergy Effects 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001539 anorectic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 230000003302 anti-idiotype Effects 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000000729 antidote Substances 0.000 description 1
- 229940075522 antidotes Drugs 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000000688 bacterial toxin Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 108091008324 binding proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 231100000260 carcinogenicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007670 carcinogenicity Effects 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229940099898 chlorophyllin Drugs 0.000 description 1
- 235000019805 chlorophyllin Nutrition 0.000 description 1
- 230000001268 conjugating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009260 cross reactivity Effects 0.000 description 1
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 1
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000001212 derivatisation Methods 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229960003133 ergot alkaloid Drugs 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000003008 fumonisin Substances 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 201000005917 gastric ulcer Diseases 0.000 description 1
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 1
- 231100000025 genetic toxicology Toxicity 0.000 description 1
- 230000001738 genotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 235000009569 green tea Nutrition 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001900 immune effect Effects 0.000 description 1
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 1
- 239000003022 immunostimulating agent Substances 0.000 description 1
- 230000001506 immunosuppresive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009169 immunotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 239000007927 intramuscular injection Substances 0.000 description 1
- 210000001630 jejunum Anatomy 0.000 description 1
- 238000001294 liquid chromatography-tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 208000030159 metabolic disease Diseases 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- CKNAQFVBEHDJQV-UHFFFAOYSA-N oltipraz Chemical compound S1SC(=S)C(C)=C1C1=CN=CC=N1 CKNAQFVBEHDJQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229950008687 oltipraz Drugs 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000024241 parasitism Effects 0.000 description 1
- 230000001575 pathological effect Effects 0.000 description 1
- 230000007310 pathophysiology Effects 0.000 description 1
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 244000000003 plant pathogen Species 0.000 description 1
- 229920000656 polylysine Polymers 0.000 description 1
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 235000013824 polyphenols Nutrition 0.000 description 1
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 1
- 235000013594 poultry meat Nutrition 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 1
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 1
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 1
- 210000000813 small intestine Anatomy 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007910 systemic administration Methods 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 231100000033 toxigenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000001551 toxigenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000003512 tremorgenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000397 ulcer Toxicity 0.000 description 1
- 238000004704 ultra performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 1
- 230000008673 vomiting Effects 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000002569 water oil cream Substances 0.000 description 1
- 241000228158 x Triticosecale Species 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES
Настоящее изобретение в целом относится к защите от микотоксикоза, вызванного микотоксином дезоксиниваленолом (DON), также известным, как вомитоксин. DON является трихотеценом типа B, который содержится в основном в зернах, таких растений, как пшеница, ячмень, овес, рожь и кукуруза, а также рис, сорго и тритикале. Наличие дезоксиниваленола в основном связано с Fusarium graminearum (Gibberella zeae) и Fusarium culmorum, которые оба являются важными патогенами растений, которые вызывают фузариоз колоса пшеницы и gibberella или фузариозную гниль кукурузы. Установлена непосредственная связь между распространенностью фузариоза колоса и загрязнением пшеницы дезоксиниваленолом. Распространенность фузариоза колоса тесно связана с влажностью во время цветения и наиболее критическим фактором является время выпадения дождя, а не его количество. Кроме того, на содержание DON значительно влияет восприимчивость сортов к штаммам Fusarium, предшествующая культура, практика обработки почвы и применение фунгицида. Fusarium graminearum оптимально размножается при температуре, равной 25°C, а Fusarium culmorum оптимально размножается при 21°C. Поэтому Fusarium graminearum является самым распространенным штаммом в теплом климате.The present invention generally relates to protection against mycotoxicosis caused by the mycotoxin deoxynivalenol (DON), also known as vomitoxin. DON is a type B trichothecene found primarily in grains such as wheat, barley, oats, rye and corn, as well as rice, sorghum and triticale. The presence of deoxynivalenol is mainly associated with Fusarium graminearum (Gibberella zeae) and Fusarium culmorum, which are both important plant pathogens that cause Fusarium head blight in wheat and gibberella or Fusarium head rot in corn. A direct connection has been established between the prevalence of fusarium head blight and wheat contamination with deoxynivalenol. The incidence of Fusarium head blight is closely related to humidity at flowering and the most critical factor is the timing of rainfall rather than the amount of rainfall. In addition, DON content is significantly influenced by cultivar susceptibility to Fusarium strains, previous cropping, soil management practices, and fungicide application. Fusarium graminearum grows optimally at a temperature of 25°C, while Fusarium culmorum grows optimally at 21°C. Therefore, Fusarium graminearum is the most common strain in warm climates.
DON участвует в случаях микотоксикозов у людей и сельскохозяйственных животных. Этот токсин относится к классу трихотеценов, которые являются эффективными ингибиторами синтеза белка. Воздействие DON приводит к тому, что в головном мозге снижается потребление аминокислоты триптофана и, в свою очередь синтез серотонина. Предполагается, что уменьшение содержания серотонина приводит к анорексическому воздействию DON. Раздражение желудочно-кишечного тракта также может играть роль в уменьшении потребления корма и также может частично объяснить широкую распространенность парапищеводных язв желудка, наблюдающихся у свиней при отказе от корма.DON is involved in cases of mycotoxicosis in humans and farm animals. This toxin belongs to the class of trichothecenes, which are effective inhibitors of protein synthesis. Exposure to DON reduces the consumption of the amino acid tryptophan in the brain and, in turn, the synthesis of serotonin. It is hypothesized that decreased serotonin levels lead to the anorectic effects of DON. Gastrointestinal irritation may also play a role in reducing feed intake and may also partly explain the high prevalence of paraesophageal gastric ulcers observed in feed-withdrawal pigs.
Профилактическое лечение вызванного DON микотоксикоза в настоящее время ограничено надлежащей сельскохозяйственной практикой для снижения выработки микотоксинов культурами и программами контроля продовольственных и кормовых товаров для обеспечения содержания микотоксинов ниже некоторых предельно допустимых значений.Preventive treatment of DON-induced mycotoxicosis is currently limited to good agricultural practices to reduce mycotoxin production by crops and food and feed control programs to ensure mycotoxin levels are below certain limit values.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART
Грибы вызывают самые различные болезни животных, включая паразитизм органов и тканей, а также проявления аллергии. Однако кроме отравления при приеме внутрь несъедобных грибов, грибы могут вырабатывать микотоксины и органические химикаты, которые приводят к разным токсическим эффектам, называющимся микотоксикозом. Эта болезнь вызвана воздействием микотоксинов, фармакологически активных соединений, вырабатываемых мицелиальными грибами, загрязняющими пищевые продукты или корма для животных. Микотоксины являются вторичными метаболитами, некритичными для физиологии грибов, которые в минимальных концентрацияхFungi cause a wide variety of animal diseases, including parasitism of organs and tissues, as well as allergies. However, in addition to poisoning when inedible mushrooms are ingested, mushrooms can produce mycotoxins and organic chemicals that lead to various toxic effects called mycotoxicosis. This disease is caused by exposure to mycotoxins, pharmacologically active compounds produced by filamentous fungi that contaminate food or animal feed. Mycotoxins are secondary metabolites, non-critical for fungal physiology, which in minimal concentrations
чрезвычайно токсичны для позвоночных при попадании внутрь, вдыхании или соприкосновении с кожей. В настоящее время известны примерно 400 микотоксинов, разделенных на семейства химически родственных молекул со сходными биологическими и структурными характеристиками. Из их числа примерно 12 групп постоянно привлекают внимание, как угрозы для здоровья животных. Примеры микотоксинов, обладающих наибольшим общественным интересом и агроэкономическим значением, включают афлатоксины (AF), охратоксины (OT), трихотецены (T; включая DON), зеараленон (ZEN), фумонизины (F), треморгенные токсины и алкалоиды спорыньи. Микотоксины были связаны с острыми и хронические заболеваниями с биологическими эффектами, которые могут меняться в основном в связи с различиями их химической структуры, но и в связи с биологическими, питательными и экологическими факторами. Патофизиология микотоксикозов является следствием взаимодействий микотоксинов с функциональными молекулами и органеллами клеток животных, что может привести к канцерогенности, генотоксичности, ингибированию синтеза белка, иммуносупрессии, раздражению кожи и другим метаболическим нарушениям. У чувствительных видов животных микотоксины могут привести к сложным и перекрывающимся токсическим эффектам. Микотоксикозы не являются заразными и не приводят к значительному стимулированию иммунной системы. Лечение лекарственными средствами или антибиотиками оказывает слабое влияние или не влияет на течение болезни. В настоящее время для человека или животных нет вакцин, предназначенных для борьбы с микотоксикозами.extremely toxic to vertebrates if ingested, inhaled or in contact with skin. Currently, approximately 400 mycotoxins are known, divided into families of chemically related molecules with similar biological and structural characteristics. Of these, approximately 12 groups have consistently attracted attention as threats to animal health. Examples of mycotoxins of greatest public interest and agroeconomic importance include aflatoxins (AF), ochratoxins (OT), trichothecenes (T; including DON), zearalenone (ZEN), fumonisins (F), tremorgenic toxins, and ergot alkaloids. Mycotoxins have been associated with acute and chronic diseases with biological effects that may vary mainly due to differences in their chemical structure, but also due to biological, nutritional and environmental factors. The pathophysiology of mycotoxicoses results from the interactions of mycotoxins with functional molecules and organelles of animal cells, which can lead to carcinogenicity, genotoxicity, inhibition of protein synthesis, immunosuppression, skin irritation and other metabolic disorders. In sensitive animal species, mycotoxins can lead to complex and overlapping toxic effects. Mycotoxicoses are not contagious and do not lead to significant stimulation of the immune system. Treatment with drugs or antibiotics has little or no effect on the course of the disease. There are currently no vaccines available for use in humans or animals to combat mycotoxicoses.
В настоящее время все большее количество исследований посвящено разработке вакцин и/или иммунотерапии, эффективных по отношению к широким классам грибов, в качестве мощного средства борьбы с микозами, т. е. инфицированием самими грибами, а не токсинами, для предупреждения специфических грибковых болезней. В отличие от микозов, для микотоксикозов не требуется участие вырабатывающих токсин грибов и они считаются абиотическими опасностями, хотя и биотического происхождения. В этом смысле микотоксикозы считались примерами отравления природными средствами и стратегии защиты в основном были направлены на предупреждение воздействия. Воздействие на людей и животных происходит в основном вследствие приема внутрь микотоксинов с пищей растительной природы. Метаболизм попавших внутрь микотоксинов может привести к накоплению в разных органах или тканях; таким образом микотоксины могут попадать в пищевую цепь с мясом животных, молоком или яйцами (перенос). Поскольку токсикогенные грибы заражают разные типы культур, потребляемых людьми и животными, микотоксины могут содержаться во всех типах необработанных сельскохозяйственных материалов, продуктов и напитков. По оценкам Организации по продовольствию и сельскому хозяйству (FAO) в мире 25% продовольственных культур значительно заражены микотоксинами. В настоящее время наилучшие стратегии предупреждения микотоксикозов включают надлежащую сельскохозяйственную практику для снижения выработки микотоксинов культурами и программы контроля продовольственных и кормовых товаров для обеспечения содержания микотоксинов ниже некоторых предельно допустимых значений. Эти стратегии могут ограничить проблему заражения товаров некоторыми группами микотоксинов при больших затратах и переменной эффективности. За исключением поддерживающей терапии (например, диета, гидратация), почти нет средств лечения воздействия микотоксинов и антидоты для микотоксинов обычно отсутствуют, хотя для индивидуумов, на которых воздействовали AF, некоторые обнадеживающие результаты были получены при использовании ряда защитных средств, таких как хлорофиллин, полифенолы зеленого чая и дитиолтионы (олтипраз).Currently, an increasing amount of research is devoted to the development of vaccines and/or immunotherapies effective against broad classes of fungi, as a powerful means of combating mycoses, i.e. infection by the fungi themselves, rather than toxins, to prevent specific fungal diseases. Unlike mycoses, mycotoxicoses do not require the participation of toxin-producing fungi and are considered abiotic hazards, albeit of biotic origin. In this sense, mycotoxicoses were considered examples of natural poisoning, and protective strategies were mainly aimed at preventing exposure. Exposure to humans and animals occurs mainly due to ingestion of mycotoxins from plant foods. Metabolism of ingested mycotoxins can lead to accumulation in various organs or tissues; thus, mycotoxins can enter the food chain through animal meat, milk or eggs (transfer). Because toxigenic fungi infect different types of crops consumed by humans and animals, mycotoxins can be found in all types of unprocessed agricultural materials, foods, and beverages. The Food and Agriculture Organization (FAO) estimates that 25% of food crops worldwide are significantly contaminated with mycotoxins. Currently, the best strategies for preventing mycotoxicoses include good agricultural practices to reduce mycotoxin production by crops and food and feed control programs to ensure mycotoxin levels are below certain limit values. These strategies can limit the problem of product contamination with certain groups of mycotoxins at high cost and variable effectiveness. With the exception of supportive care (eg, diet, hydration), there are few treatments for mycotoxin exposure, and antidotes for mycotoxins are generally not available, although for individuals exposed to AF, some encouraging results have been obtained using a number of protective agents such as chlorophyllin, polyphenols green tea and dithiolthione (oltipraz).
Для предупреждения микотоксикоза у домашнего скота и заражения микотоксинами важных пищевых продуктов животного происхождения была предложена вакцинация для борьбы с конкретными микотоксинами, эта стратегия основана на выработке антител, которые могут блокировать начальное всасывание или биоактивацию микотоксинов, их токсичность и/или выработку в животных продуктах (таких как молоко) с помощью иммуноконтрацепции.To prevent mycotoxicosis in livestock and mycotoxin contamination of important food products of animal origin, vaccination to control specific mycotoxins has been proposed, this strategy is based on the production of antibodies that can block the initial absorption or bioactivation of mycotoxins, their toxicity and/or production in animal products (such like milk) using immunocontraception.
Однако производство вакцин для защиты от микотоксикозов весьма затруднительно, в основном связано с широким диапазоном структур, химических характеристик и токсичностью, связанной с микотоксинами. Микотоксины являются обладающими низкой молекулярной массой небелковыми молекулами, которые обычно неиммуногенны (гаптены), но могут вызвать иммунный ответ при соединении с молекулой-носителем, такой как белок. Широко исследовали методики конъюгирования микотоксинов с белковым или полипептидным носителем и оптимизацию условий для иммунизации животных с целью выработки моноклональных или поликлональных антител разной специфичности для использования в иммунологическом анализе для скрининга микотоксинов в продуктах, предназначенных для потребления людьми и животными. Связывающие белки, использованные в этих исследованиях, включают, в частности, бычий сывороточный альбумин (BSA), гемоцианин лимфы улитки (KLH), тиреоглобулин (TG) и полилизин. В последние десятилетия проведены многочисленные исследования по разработке производных микотоксинов, которые могут связываться с белками при сохранении в достаточной степени исходной структуры, так чтобы выработанные антитела смогли распознавать нативный токсин. По этим методикам получены антитела ко многим микотоксинам и это показало, что конъюгирование с белками может быть эффективным средством для иммунизации. Таким образом, применение этой стратегии для вакцинации людей и животных, обеспечивающее защиту при безопасности для реципиента, до сих пор не было успешным вследствие токсичности молекул, которые могли высвободиться in vivo. Например, показано, что конъюгирование токсинов, таких как T-2, с белками-носителями привело к нестабильным комплексам с возможным высвобождением свободного токсина в его активной форме (Chanh et al, Monoclonal anti-idiotype induces protection against the cytotoxicity of the trichothecene mycotoxin T-2, in J Immunol. 1990, 144: 4721-4728). По аналогии с токсоидом вакцины, которые могут обеспечить защиту от патологических эффектов бактериальных токсинов, что является разумным подходом для разработки вакцин от микотоксинов, могут быть основаны на конъюгированных "микотоксоидах", определенных, как модифицированная форма микотоксинов, лишенных токсичности, но сохранивших антигенность (Giovati L et al, Anaflatoxin B1 as the paradigm of a new class of vaccines based on "Mycotoxoids", in Ann Vaccines Immunization 2(1): 1010, 2015). С учетом небелковой природы микотоксинов методика превращения в микотоксоиды должна основываться на химическом получении производных. Введение специфических групп в стратегические положения родственного исходного микотоксина может привести к образованию молекул, обладающих другими физико-химическими характеристиками, но все же способных индуцировать антитела с достаточной перекрестной реакционной способностью с нативным токсином. Таким образом, разумное объяснение вакцинации для микотоксинов основано на выработке к микотоксоидам антител, обладающих лучшей способностью связывать нативный микотоксин, чем клеточные мишени, нейтрализовывать токсин и предупреждать развитие болезни в случае воздействия. Возможное применение этой стратегии было продемонстрировать в случае микотоксинов, относящихся к группе AF (Giovati et al, 2015), но не для любых других микотоксинов. Кроме того, защитный эффект от микотоксикоза для самих вакцинированных животных не был продемонстрирован, но обнаружен только для переноса в молоко молочных коров, что защищало от микотоксикоза людей, потребляющих молоко или изготовленные из него продукты.However, the production of vaccines to protect against mycotoxicoses is very challenging, mainly due to the wide range of structures, chemical characteristics and toxicity associated with mycotoxins. Mycotoxins are low molecular weight non-protein molecules that are usually non-immunogenic (haptens) but can trigger an immune response when combined with a carrier molecule such as a protein. Techniques for conjugating mycotoxins to a protein or polypeptide carrier and optimizing conditions for animal immunization to produce monoclonal or polyclonal antibodies of varying specificity for use in immunoassays to screen for mycotoxins in products intended for human and animal consumption have been widely studied. Binding proteins used in these studies include, but are not limited to, bovine serum albumin (BSA), keyhole limpet hemocyanin (KLH), thyroglobulin (TG), and polylysine. In recent decades, much research has been carried out to develop mycotoxin derivatives that can bind to proteins while retaining enough of the original structure so that the resulting antibodies can recognize the native toxin. These techniques have produced antibodies to many mycotoxins and have shown that protein conjugation can be an effective means for immunization. Thus, the application of this strategy to vaccinate humans and animals while providing protection while being safe for the recipient has so far not been successful due to the toxicity of the molecules that may be released in vivo. For example, conjugation of toxins such as T-2 to carrier proteins has been shown to result in unstable complexes with the possible release of free toxin in its active form (Chanh et al, Monoclonal anti-idiotype induces protection against the cytotoxicity of the trichothecene mycotoxin T -2, in J Immunol 1990, 144: 4721-4728). By analogy with the toxoid, vaccines that may provide protection against the pathological effects of bacterial toxins, which is a reasonable approach for the development of mycotoxin vaccines, may be based on conjugated “mycotoxoids,” defined as a modified form of mycotoxins that lack toxicity but retain antigenicity (Giovati L et al, Anaflatoxin B1 as the paradigm of a new class of vaccines based on "Mycotoxoids", in Ann Vaccines Immunization 2(1): 1010, 2015). Given the non-protein nature of mycotoxins, the method of transformation into mycotoxoids should be based on chemical derivatization. The introduction of specific groups at strategic positions in a related parent mycotoxin can result in molecules that have different physicochemical characteristics but are still capable of inducing antibodies with sufficient cross-reactivity with the native toxin. Thus, a reasonable explanation for vaccination for mycotoxins is based on the production of antibodies to mycotoxoids that have a better ability to bind the native mycotoxin than cellular targets, neutralize the toxin, and prevent the development of disease if exposed. The potential application of this strategy has been demonstrated for AF mycotoxins (Giovati et al, 2015), but not for any other mycotoxins. In addition, a protective effect against mycotoxicosis was not demonstrated in vaccinated animals themselves, but was only found to be transferred into the milk of dairy cows, which protected against mycotoxicosis in humans consuming milk or products made from it.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECTIVE OF THE INVENTION
Задачей настоящего изобретения является разработка способа защиты животного от микотоксикоза вызванного дезоксиниваленолом, одним из самых распространенных микотоксинов в кормах для животных.The objective of the present invention is to develop a method for protecting an animal from mycotoxicosis caused by deoxynivalenol, one of the most common mycotoxins in animal feed.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Для решения задачи настоящего изобретения было установлено, что конъюгированный дезоксиниваленол (DON) пригоден для применения в способе защиты животного от вызванного DON микотоксикоза. Было установлено, что не требуется превращать DON в токсоид, конъюгированный токсин, видимо, безопасен для подвергнутого лечению животного-хозяина. Кроме того, неожиданно было установлено, что индуцированный иммунный ответ был достаточно сильным, чтобы защитить самого животного от микотоксикоза после приема внутрь DON после лечения. Такая реальная защита путем индуцирования иммунного ответа на сам микотоксин не была продемонстрирована в данной области техники для любого микотоксина, не считая широко распространенного и чрезвычайно токсичного соединения дезоксиниваленола.To achieve the object of the present invention, it has been found that conjugated deoxynivalenol (DON) is suitable for use in a method of protecting an animal from DON-induced mycotoxicosis. It has been found that DON does not need to be converted to a toxoid, and the conjugated toxin appears to be safe in the treated animal host. In addition, it was unexpectedly found that the induced immune response was strong enough to protect the animal itself from mycotoxicosis after ingestion of DON after treatment. Such actual protection by inducing an immune response to the mycotoxin itself has not been demonstrated in the art for any mycotoxin other than the widespread and extremely toxic compound deoxynivalenol.
ОПРЕДЕЛЕНИЕDEFINITION
Микотоксикоз является болезнью, обусловленной воздействием микотоксина. Клинические признаки, пораженные органы и результат зависят от собственных токсических характеристик микотоксина и степени и продолжительности воздействия, а также состояния здоровья подвергнутого воздействию животного.Mycotoxicosis is a disease caused by exposure to a mycotoxin. Clinical signs, organs affected, and outcome depend on the intrinsic toxicity characteristics of the mycotoxin and the degree and duration of exposure, as well as the health status of the exposed animal.
Защита от микотоксикоза означает предупреждение или ослабление одного или большего количества негативных физиологических воздействий микотоксина на животное , таких как снижение среднего суточного привеса.Protection against mycotoxicosis means preventing or reducing one or more of the negative physiological effects of a mycotoxin on an animal, such as a decrease in average daily weight gain.
Дезоксиниваленол (также известный, как вомитоксин или VOM) является микотоксином, продуцируемым грибами Fusarium graminearum, который вызывает фузариоз колоса (FHB), или паршу мелких зерен. DON может вызвать отказ от корма и рвоту. Молекулярная формула исходного соединения имеет вид C15H20O6.Deoxynivalenol (also known as vomitoxin or VOM) is a mycotoxin produced by the fungus Fusarium graminearum that causes Fusarium head blight (FHB), or small grain scab. DON may cause food refusal and vomiting. The molecular formula of the original compound is C 15 H 20 O 6 .
Конъюгированная молекула является молекулой, с которой иммуногенное соединение связано ковалентной связью. Обычно иммуногенное соединение является крупным белком, таким как KLH, BSA или OVA.A conjugated molecule is a molecule to which an immunogenic compound is linked by a covalent bond. Typically the immunogenic compound is a large protein such as KLH, BSA or OVA.
Адъювантом является неспецифическое иммуностимулирующее средство. В принципе, каждое соединение, которое способно благоприятствовать или усиливать конкретный процесс в каскаде иммунологических событий, в конечном счете приводящее к лучшему иммунологическому ответу (т. е. объединенному ответу организма на антиген, в частности, опосредуемому лимфоцитами и обычно включающему распознавание антигенов специфическими антителами или предварительно сенсибилизированными лимфоцитами), можно определить, как адъювант. Адъювант обычно не требуется для протекания указанного конкретного процесса, а просто благоприятствует указанному процессу или усиливает его.An adjuvant is a nonspecific immunostimulating agent. In principle, each compound that is capable of promoting or enhancing a specific process in the cascade of immunological events ultimately leading to a better immunological response (i.e., the body's integrated response to an antigen, particularly mediated by lymphocytes and typically involving recognition of antigens by specific antibodies or pre-sensitized lymphocytes) can be defined as an adjuvant. The adjuvant is usually not required for said specific process to occur, but merely promotes or enhances said process.
ДРУГИЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯOTHER OPTIONS FOR IMPLEMENTING THE INVENTION
В другом варианте осуществления настоящего изобретения конъюгированный DON вводят животному системно. Хотя известно, что локальное введение, например, через слизистую оболочку в желудочно-кишечный тракт (перорально или через анальное отверстие) или в глаза (например, при иммунизации цыплят) является эффективным путем индуцирования иммунного ответа у разных животных, было установлено, что системное введение приводит к иммунному ответу, необходимому для защиты животных от вызванного DON микотоксикоза. В частности, было установлено, что эффективную иммунизацию можно обеспечить после внутримышечного, перорального и/или внутрикожного введения.In another embodiment of the present invention, the conjugated DON is administered systemically to the animal. Although local administration, for example through the mucous membrane into the gastrointestinal tract (orally or anally) or into the eye (for example, in chicken immunization) is known to be effective in inducing an immune response in a variety of animals, it has been found that systemic administration leads to the immune response necessary to protect animals from DON-induced mycotoxicosis. In particular, it has been found that effective immunization can be achieved after intramuscular, oral and/or intradermal administration.
Возраст для введения не является критически важным, хотя предпочтительно проводить введение до того, когда животное может проглотить корм, зараженный значительными количествами DON. Поэтому предпочтительный возраст в момент введения составляет 6 недель или менее. Более предпочтительный возраст составляет 4 недели или менее, такой как, например, возраст, равный 1-3 неделям.The age of administration is not critical, although it is preferable to administer before the animal can ingest feed contaminated with significant amounts of DON. Therefore, the preferred age at the time of administration is 6 weeks or less. A more preferred age is 4 weeks or less, such as 1-3 weeks of age.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения конъюгированный DON вводят животному по меньшей мере дважды. Хотя многие животные (в частности, свиньи, цыплята, жвачные животные) обычно восприимчивы к иммунизации при одном введении иммуногенной композиции, предполагается, что для экономически надежной защиты от DON предпочтительны два введения. Это обусловлено тем, что на практике иммунная система животных не начинает вырабатывать антитела к DON при воздействии природного DON, просто поскольку природный DON не является иммуногенным. Таким образом, иммунная система животных полностью зависит от введения конъюгированного DON. Промежуток времени между этими двумя введениями конъюгированного DON может быть любым в диапазоне от 1 недели до 1-2 лет. Предполагается, что для молодых животных достаточен режим первичной иммунизации, например, в возрасте 1-3 недель с последующим бустерным введением через 1-4 недели, обычно через 1-3 недели, например, через 2 недели. Для более старых животных может потребоваться бустерное введение через каждые несколько месяцев (например, через 4, 5, 6 месяцев после последнего введения) или ежегодно, или через каждые два года, как это известно для других промышленно использующихся режимов иммунизации животных.In yet another embodiment of the present invention, the conjugated DON is administered to the animal at least twice. Although many animals (eg pigs, chickens, ruminants) are generally susceptible to immunization with a single administration of the immunogenic composition, it is believed that two administrations are preferred for cost-effective protection against DON. This is because, in practice, animals' immune systems do not produce antibodies to DON when exposed to natural DON, simply because natural DON is not immunogenic. Thus, the immune system of animals is completely dependent on the administration of conjugated DON. The time interval between these two administrations of conjugated DON can be anything ranging from 1 week to 1-2 years. For young animals, it is suggested that a primary immunization regimen, eg at 1-3 weeks of age, followed by a booster at 1-4 weeks, usually 1-3 weeks, eg 2 weeks, is sufficient. For older animals, booster doses may be required every few months (eg, 4, 5, 6 months after the last dose) or annually, or every two years, as is known for other commercially used animal immunization regimens.
В еще одном варианте осуществления конъюгированный DON используют в композиции, содержащей адъювант в дополнение к конъюгированному DON. Адъювант можно использовать, если сам конъюгат неспособен вызвать иммунный ответ с обеспечением заданной степени защиты. Хотя известны молекулы конъюгата, которые способны в достаточной степени стимулировать иммунную систему без дополнительного адъюванта, такого как KLH или BSA, использование дополнительного адъюванта может быть полезным. Это может исключить необходимость бустерного введения или увеличение интервала для его введения. Все зависит от степени защиты, необходимой для конкретного случая. Типом адъюванта, для которого показано, что он способен вызвать хороший иммунный ответ на DON при использовании конъюгированного DON в качестве иммуногена, является эмульсия воды и масла, такая как, например, эмульсия вода-в-масле или эмульсия масло-в-воде. Первую обычно используют для домашней птицы, а вторую обычно используют для животных, которые более подвержены вызванным адъювантом побочным реакциям, таких как свиньи и жвачные животные.In yet another embodiment, the conjugated DON is used in a composition containing an adjuvant in addition to the conjugated DON. An adjuvant may be used if the conjugate itself is unable to elicit an immune response to provide the desired degree of protection. Although conjugate molecules are known that are capable of sufficiently stimulating the immune system without an additional adjuvant such as KLH or BSA, the use of an additional adjuvant may be beneficial. This may eliminate the need for a booster or increase the interval for its administration. It all depends on the degree of protection required for a particular case. The type of adjuvant that has been shown to be able to elicit a good immune response to DON when using conjugated DON as the immunogen is a water-oil emulsion, such as, for example, a water-in-oil emulsion or an oil-in-water emulsion. The former is typically used for poultry, and the latter is typically used for animals that are more susceptible to adjuvant-induced adverse reactions, such as pigs and ruminants.
В еще одном другом варианте осуществления конъюгированный DON включает DON, конъюгированный с белком, обладающим молекулярной массой, равной более 10000 Да. Установлено, что такие белки, в частности, гемоцианин лимфы улитки (KLH) и овальбумин (OVA), могут вызвать достаточный иммунный ответ у животных, в частности, у свиней и цыплят. Практическое верхнее предельное значение для белка может составлять 100 МДа.In yet another embodiment, the conjugated DON includes DON conjugated to a protein having a molecular weight of greater than 10,000 Daltons. It has been established that such proteins, in particular keyhole limpet hemocyanin (KLH) and ovalbumin (OVA), can induce a sufficient immune response in animals, particularly pigs and chickens. A practical upper limit for the protein may be 100 MDa.
Для защиты от микотоксикоза, в частности, было установлено, что при использовании настоящего изобретения животные защищаются от снижения среднего суточного привеса, поражения печени, язв желудка и/или поражения почек, т. е. одного или большего количества этих признаков микотоксикоза.For protection against mycotoxicosis, in particular, it has been found that by using the present invention, animals are protected from decreased average daily weight gain, liver damage, gastric ulcers and/or kidney damage, i.e., one or more of these signs of mycotoxicosis.
Ниже настоящее изобретение дополнительно разъяснено с помощью следующих примеров.Below, the present invention is further explained using the following examples.
ПРИМЕРЫ ИЗОБРЕТЕНИЯEXAMPLES OF THE INVENTION
Пример 1: Эксперимент по иммунизации с заражением с использованием конъюгированного DONExample 1: Challenge Immunization Experiment Using Conjugated DON
ЗадачаTask
Задачей этого исследования была оценка эффективности конъюгированного дезоксиниваленола для защиты животного от микотоксикоза вследствие приема DON внутрь. Для этого исследования свиней иммунизировали дважды с помощью DON-KLH до заражения токсичным DON. Для исследования влияния пути введения использовали разные пути иммунизации.The objective of this study was to evaluate the effectiveness of conjugated deoxynivalenol in protecting animals from mycotoxicosis due to oral DON ingestion. For this study, pigs were immunized twice with DON-KLH prior to challenge with toxic DON. To study the influence of the route of administration, different immunization routes were used.
Схема исследованияStudy design
В исследовании использовали сорок 1-недельных поросят, полученных от 8 свиноматок, разделенных на 5 групп. 24 поросят групп 1-3 иммунизировали дважды в возрасте 1 и 3 недель. Поросят группы 1 иммунизировали внутримышечно (IM) в обоих возрастах. Поросята группы 2 получали IM инъекцию в возрасте одной недели и пероральную бустерную дозу в возрасте 3 недель. Поросят группы 3 дважды иммунизировали внутрикожно (ID). От возраста 5½ недель поросят группы 1-3 в течение 4 недель заражали с помощью DON, вводимым перорально в виде жидкости. Поросят группы 4 не иммунизировали, а только заражали с помощью DON, как описано для групп 1-3. Поросята группы 5 выступали в качестве контроля и им давали только контрольную жидкость от возраста 5,5 недель в течение 4 недель.Forty 1-week-old piglets from 8 sows divided into 5 groups were used in the study. 24 piglets of groups 1-3 were immunized twice at the age of 1 and 3 weeks. Group 1 piglets were immunized intramuscularly (IM) at both ages. Group 2 piglets received an IM injection at one week of age and an oral booster dose at 3 weeks of age. Group 3 piglets were immunized intradermally (ID) twice. From 5½ weeks of age, piglets in groups 1-3 were challenged for 4 weeks with DON administered orally as a liquid. Group 4 piglets were not immunized but only challenged with DON as described for groups 1-3. Group 5 piglets acted as a control and were given only control fluid from 5.5 weeks of age for 4 weeks.
Концентрация DON в жидком препарате соответствовала 5,4 мг/кг корма. Это соответствует среднему количеству, равному 2,5 мг DON в сутки. После 4 недель заражения всех животных исследовали после умерщвления, обращая особое внимание на печень, почки и желудок. Кроме того, в дни исследования 0, 34, 41, 49, 55, 64 (после умерщвления) брали пробы крови за исключением животных группы 5, у которых пробы крови брали только в дни 0, 34, 49 и сразу после умерщвления.The DON concentration in the liquid preparation corresponded to 5.4 mg/kg of feed. This corresponds to an average amount of 2.5 mg DON per day. After 4 weeks of infection, all animals were examined after sacrifice, paying special attention to the liver, kidneys and stomach. In addition, blood samples were taken on study days 0, 34, 41, 49, 55, 64 (after sacrifice) with the exception of animals in group 5, from which blood samples were taken only on days 0, 34, 49 and immediately after sacrifice.
Исследуемые образцыSamples studied
Готовили три разные иммуногенные композиции, а именно, исследуемый образец 1, содержащий DON-KLH в концентрации 50 мкг/мл в эмульсии масло-в-воде для инъекции (X-solve 50, MSD AH, Boxmeer), который использовали для IM иммунизации; исследуемый образец 2, содержащий DON-KLH в концентрации 50 мкг/мл в эмульсии вода-в-масле (GNE, MSD AH, Boxmeer), который использовали для пероральной иммунизации, и исследуемый образец 3, содержащий DON-KLH в концентрации 500 мкг/мл в эмульсии масло-в-воде для инъекции (X-solve 50) для ID иммунизации.Three different immunogenic compositions were prepared, namely, test sample 1 containing DON-KLH at a concentration of 50 μg/ml in an oil-in-water emulsion for injection (X-solve 50, MSD AH, Boxmeer), which was used for IM immunization; test sample 2 containing DON-KLH at a concentration of 50 μg/ml in a water-in-oil emulsion (GNE, MSD AH, Boxmeer), which was used for oral immunization, and test sample 3 containing DON-KLH at a concentration of 500 μg/ml ml in oil-in-water emulsion for injection (X-solve 50) for ID immunization.
Использующийся для заражения дезоксиниваленол (получен у фирмы Fermentek, Israel) разводили в 100% метаноле до конечной концентрации, равной 100 мг/мл, и хранили при температуре ниже -15°C. Перед использованием DON дополнительно разводили и включали в средство для введения.Deoxynivalenol used for infection (obtained from Fermentek, Israel) was diluted in 100% methanol to a final concentration of 100 mg/ml and stored at a temperature below -15°C. Prior to use, DON was further diluted and included in the administration agent.
Критерии включенияInclusion criteria
Использовали только здоровых животных. Для исключения нездоровых животных перед началом исследования у всех животных проверяли физикальные характеристики и убеждались в отсутствии клинических аномалий и болезни. В группе использовали поросят от разных свиноматок. При обычной практике всех животных иммунизируют даже если на них предварительно воздействовал DON путем приема внутрь зараженного с помощью DON корма. Поскольку сам DON не приводит к иммунному ответу, предполагается, что нет принципиальных различий между животными, которые предварительно были заражены с помощью DON, и животными, которые не получали DON.Only healthy animals were used. To exclude unhealthy animals, all animals were checked for physical characteristics before the start of the study to ensure the absence of clinical abnormalities and disease. The group used piglets from different sows. In normal practice, all animals are immunized even if they have been previously exposed to DON by ingesting DON-contaminated feed. Since DON itself does not lead to an immune response, it is assumed that there are no fundamental differences between animals that have been prechallenged with DON and animals that have not received DON.
Результатыresults
Ни у одного из животных не наблюдались неблагоприятные эффекты, связанные с иммунизацией с помощью DON-KLH. Таким образом, композиция представлялась безопасной.No adverse effects associated with immunization with DON-KLH were observed in any of the animals. Thus, the composition seemed safe.
В начале эксперимента все поросята были серологически негативными по титрам по отношению к DON. При заражении у животных групп, иммунизированных внутримышечно (группа 1) и внутрикожно (группа 3), развивался иммунный ответ к DON, определенный с помощью ELISA с нативным DON-BSA в качестве нанесенного антигена. В таблице 1 приведены средние значения IgG для 4 моментов времени во время исследования и их SD значения. И внутримышечная иммунизация, и внутрикожная иммунизация приводили к значительным титрам по отношению к DON.At the beginning of the experiment, all piglets were serologically negative for DON titers. During infection, animals in the groups immunized intramuscularly (group 1) and intradermally (group 3) developed an immune response to DON, determined by ELISA with native DON-BSA as the applied antigen. Table 1 shows the mean IgG values for the 4 time points during the study and their SD values. Both intramuscular immunization and intradermal immunization resulted in significant titers to DON.
Таблица 1. Титры IgGTable 1. IgG titers
Как показано в таблице 2, для всех иммунизированных животных, включая животных группы 2, у которых не обнаруживается значительное увеличение титра по отношению к DON IgG, за первые 15 дней обнаруживается намного более значительный привес, чем у зараженных животных. По сравнению с зараженными животными в течение исследования у всех животных обнаруживается более значительный вес.As shown in Table 2, all immunized animals, including Group 2 animals that did not show a significant increase in DON IgG titer, exhibited much greater weight gain over the first 15 days than challenged animals. Compared to infected animals, all animals showed increased weight during the study.
Таблица 2. Анализ весаTable 2. Weight analysis
1 средний суточный привес за первые 15 дней после заражения 1 average daily gain in the first 15 days after infection
2 средний суточный привес за последние 13 дней после заражения 2 average daily gain over the last 13 days after infection
Также следили за состоянием тонкого кишечника (по отношению ворсинки/крипты в тощей кишке). В таблице 3 приведено отношение ворсинки/крипты. Можно видеть, что у животных группы 3 среднее значение отношения ворсинки/крипты сопоставимо с данными для здоровых контрольных животных (группа 5), тогда как у неиммунизированных зараженных животных (группа 4) наблюдалось намного меньшее (статистически значимо) отношение ворсинки/крипты. Кроме того, у животных группы 1 и группы 2 наблюдалось отношение ворсинки/крипты, которое было значительно лучше (т. е. больше), чем у неиммунизированных зараженных животных контрольной группы. Это показывает, что иммунизация защищает от повреждения тонкого кишечника, вызванного DON.The condition of the small intestine (villus/crypt ratio in the jejunum) was also monitored. Table 3 shows the villus/crypt ratio. It can be seen that group 3 animals had a mean villus/crypt ratio comparable to healthy control animals (group 5), whereas non-immunized challenged animals (group 4) had a much lower (statistically significant) villus/crypt ratio. In addition, Group 1 and Group 2 animals exhibited villus/crypt ratios that were significantly better (i.e., greater) than nonimmunized challenge control animals. This shows that immunization protects against DON-induced small intestinal damage.
Таблица 3. Отношение ворсинки/криптыTable 3. Villi/crypt ratio
Также следили за общим состоянием других органов, точнее, печени, почек и желудка. Обнаружено, что состояние здоровья животных всех трех исследуемых групп (группы 1-3) было лучше, чем неиммунизированных зараженных животных контрольной группы (группа 4). В таблице 4 приведена сводка данных об общем состоянии здоровья. Степень изъязвления желудка указана в диапазоне от - (нет данных об образовании язвы желудка) до ++ (множественные язвы). Степень воспаления желудка указана в диапазоне от - (нет данных о воспалении) до ++/- (начало воспаления желудка).They also monitored the general condition of other organs, more precisely, the liver, kidneys and stomach. It was found that the health of animals in all three study groups (groups 1-3) was better than that of non-immunized infected animals in the control group (group 4). Table 4 provides a summary of general health data. The degree of gastric ulceration is indicated in the range from - (no evidence of gastric ulceration) to ++ (multiple ulcers). The degree of inflammation of the stomach is indicated in the range from - (no evidence of inflammation) to ++/- (beginning of inflammation of the stomach).
Таблица 4. Данные об общем состоянии здоровьяTable 4. Data on general health status
Пример 2: Влияние иммунизации на содержание DONExample 2: Effect of immunization on DON content
ЗадачаTask
Задачей этого исследования была оценка влияния иммунизации конъюгатом DON на токсикокинетику при попадании DON внутрь. Для этого исследования свиней дважды иммунизировали с помощью DON-KLH и затем им давали токсичный DON.The objective of this study was to evaluate the effect of DON conjugate immunization on the toxicokinetics of ingested DON. For this study, pigs were immunized twice with DON-KLH and then given toxic DON.
Схема исследованияStudy design
В исследовании использовали десятерых 3-недельных поросят, разделенных на 2 группы по 5 поросят в каждой. Поросят группы 1 иммунизировали IM дважды в возрасте 3 и 6 недель с помощью DON-KLH (исследуемый образец 1; пример 1). Поросята группы 2 выступали в качестве контроля и им давали только контрольную жидкость. В возрасте 11 недель всем животным вводили DON (Fermentek, Israel) с помощью болюса в дозе 0,05 мг/кг, которая (в пересчете на суточное потребление корма) соответствовало степени заражения, равной 1 мг/кг корма. Пробы крови брали у поросят непосредственно перед введением DON и через 0,25, 0,5, 0,75, 1, 1,5, 2, 3, 4, 6, 8, и 12 ч после введения DON.The study used ten 3-week-old piglets, divided into 2 groups of 5 piglets each. Group 1 piglets were immunized IM twice at 3 and 6 weeks of age with DON-KLH (test sample 1; example 1). Group 2 piglets acted as a control and were given only the control liquid. At 11 weeks of age, all animals were administered DON (Fermentek, Israel) by bolus at a dose of 0.05 mg/kg, which (in terms of daily feed intake) corresponded to a contamination level of 1 mg/kg feed. Blood samples were taken from piglets immediately before DON administration and at 0.25, 0.5, 0.75, 1, 1.5, 2, 3, 4, 6, 8, and 12 h after DON administration.
Критерии включенияInclusion criteria
Использовали только здоровых животных.Only healthy animals were used.
Определение DON в плазмеDetermination of DON in plasma
Определение несвязанного DON в плазме проводили по аттестованной методике LC-MS/MS с помощью системы Acquity® UPLC, соединенной с прибором Xevo® TQ-S MS (Waters, Zellik, Belgium). Нижнее предельное значение количественного определения DON в плазме свиней по этой методике равнялось 0,1 нг/мл.Determination of unbound DON in plasma was performed using a validated LC-MS/MS method using an Acquity® UPLC system coupled to a Xevo® TQ-S MS instrument (Waters, Zellik, Belgium). The lower limit of quantitation of DON in pig plasma using this method was 0.1 ng/ml.
Токсикокинетический анализToxicokinetic analysis
Токсикокинетическое моделирование профилей концентрация DON - время в плазме проводили с помощью некомпартментального анализа (Phoenix, Pharsight Corporation, USA). Рассчитывали следующие параметры: площадь под кривой от нуля до бесконечности (AUC0→∞), максимальную концентрацию в плазме (Cmax) и время максимальной концентрации в плазме (tmax).Toxicokinetic modeling of plasma DON concentration-time profiles was performed using a noncompartmental assay (Phoenix, Pharsight Corporation, USA). The following parameters were calculated: area under the curve from zero to infinity (AUC0→∞), maximum plasma concentration (Cmax) and time of maximum plasma concentration (tmax).
Результатыresults
Токсикокинетические данные приведены ниже в таблице 5. Можно видеть, что иммунизация с помощью DON-KLH приводит к уменьшению всех токсикокинетических параметров. Поскольку проявление токсических эффектов обеспечивает несвязанный DON, можно заключить, что иммунизация с помощью DON-KLH будет уменьшать вызванные DON токсические эффекты путем уменьшения количества несвязанного DON в крови животных.The toxicokinetic data are shown below in Table 5. It can be seen that immunization with DON-KLH results in a decrease in all toxicokinetic parameters. Since unbound DON mediates toxic effects, it can be concluded that immunization with DON-KLH will reduce DON-induced toxic effects by reducing the amount of unbound DON in the blood of animals.
Таблица 5. Токсикокинетические параметры для несвязанного DONTable 5. Toxicokinetic parameters for unbound DON
Пример 3: Серологический ответ на разные конъюгаты DONExample 3: Serological response to different DON conjugates
ЗадачаTask
Задачей этого исследования была оценка эффективности разных препаратов конъюгированного дезоксиниваленола.The objective of this study was to evaluate the effectiveness of different conjugated deoxynivalenol preparations.
Схема исследованияStudy design
В исследовании использовали восемнадцать 3-недельных поросят, разделенных на 3 группы по 6 поросят в каждой. Поросят группы 1 дважды иммунизировали внутримышечно в возрасте 3 и 5 недель с помощью DON-KLH (с использованием исследуемого образца 1 примера 1). Поросят группы 2 иммунизировали с помощью DON-OVA. Поросята группы 3 выступали в качестве отрицательного контроля. Для всех животных проверяли ответ на IgG к DON в возрасте 3 недель, в возрасте 5 недель и в возрасте 8 недель.Eighteen 3-week-old piglets were used in the study, divided into 3 groups of 6 piglets each. Group 1 piglets were immunized twice intramuscularly at 3 and 5 weeks of age with DON-KLH (using test sample 1 of example 1). Group 2 piglets were immunized with DON-OVA. Group 3 piglets served as negative controls. All animals were tested for anti-DON IgG responses at 3 weeks of age, 5 weeks of age, and 8 weeks of age.
Результатыresults
Серологические данные приведены ниже в таблице в виде титра антител log2.Serological data are shown in the table below as log2 antibody titer.
Таблица 6. Ответ на IgG к DONTable 6. IgG response to DON
Представляется, что оба конъюгата являются подходящими для усиления ответа на IgG к DON. Кроме того, представляется, что ответ проявляется только при одном введении.It appears that both conjugates are suitable for enhancing the IgG response to DON. In addition, the response appears to occur with only one administration.
Пример 4: Серологический ответ у цыплятExample 4: Serological response in chickens
ЗадачаTask
Задачей этого исследования была оценка серологического ответа на DON-KLH у цыплят.The objective of this study was to evaluate the serological response to DON-KLH in chickens.
Схема исследованияStudy design
В этом исследовании использовали 30 четырехнедельных цыплят, разделенных на 3 группы по 10 цыплят в каждой. Цыплят иммунизировали внутримышечно с помощью DON-KLH. Цыплят группы 1 использовали в качестве контроля и им давали только PBS. Цыплятам группы 2 давали DON-KLH без какого-либо адъюванта и цыплятам группы 3 давали DON-KLH, приготовленный в адъюванте GNE (выпускает фирма MSD Animal Health, Boxmeer). Первичную иммунизацию проводили в день 0 с помощью 0,5 мл вакцины в правую лапу. В день 14 для цыплят проводили сопоставимую бустерную иммунизацию в левую лапу.This study used 30 four-week-old chicks, divided into 3 groups of 10 chicks each. Chickens were immunized intramuscularly with DON-KLH. Group 1 chickens were used as a control and were given PBS only. Group 2 chickens were given DON-KLH without any adjuvant and Group 3 chickens were given DON-KLH prepared in GNE adjuvant (manufactured by MSD Animal Health, Boxmeer). Primary immunization was performed on day 0 with 0.5 ml of vaccine in the right paw. On day 14, chicks were given a comparable booster immunization in the left foot.
Пробы крови брали в дни 0 и 14, а также в дни 35, 56, 70 и 84. Выделяли сыворотку для определения IgY к DON. В дни 0 и 14 пробы крови брали непосредственно перед иммунизацией.Blood samples were collected on days 0 and 14, and on days 35, 56, 70 and 84. Serum was isolated for determination of IgY to DON. On days 0 and 14, blood samples were collected immediately before immunization.
Результатыresults
Серологические данные приведены в таблице 7 в виде титра антител log2. Из данных вычитали фоновое значение PBS.Serological data are shown in Table 7 as log2 antibody titer. The background PBS value was subtracted from the data.
Таблица 7. Ответ на IgY к DONTable 7. IgY response to DON
Можно видеть, что конъюгированный DON также приводит к титру к DON у цыплят. Адъювант GNE значительно увеличивает ответ, но не представляется существенным для получения суммарного ответа, как такового.It can be seen that conjugated DON also results in DON titers in chickens. The adjuvant GNE significantly increases the response, but does not appear to be essential for the overall response per se.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP19184132.9 | 2019-07-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022102371A RU2022102371A (en) | 2023-08-03 |
| RU2812627C2 true RU2812627C2 (en) | 2024-01-30 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007079893A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-07-19 | Bayer Technology Services Gmbh | Device and method for identifying mycotoxins |
| CN101413954A (en) * | 2008-11-07 | 2009-04-22 | 无锡益达生物技术有限公司 | Test kit special for enzyme linked immunosorbent assay adsorption of vomitus toxin and preparing and detecting method thereof |
| KR20120024239A (en) * | 2010-09-06 | 2012-03-14 | 대한민국(관리부서 : 농림수산식품부 농림수산검역검사본부) | Monoclonal antibody specifically binding to deoxynivalenol and the kit for detecting deoxynivalenol comprising thereof |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007079893A1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-07-19 | Bayer Technology Services Gmbh | Device and method for identifying mycotoxins |
| CN101413954A (en) * | 2008-11-07 | 2009-04-22 | 无锡益达生物技术有限公司 | Test kit special for enzyme linked immunosorbent assay adsorption of vomitus toxin and preparing and detecting method thereof |
| KR20120024239A (en) * | 2010-09-06 | 2012-03-14 | 대한민국(관리부서 : 농림수산식품부 농림수산검역검사본부) | Monoclonal antibody specifically binding to deoxynivalenol and the kit for detecting deoxynivalenol comprising thereof |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ZHANG XIYA ET AL, One-Step Core/Multishell Quantum Dots-Based Fluoroimmunoassay for Screening of Deoxynivalenol in Maize, 03 April 2018 (2018-04-03), Vol. 11, No. 9, page 2570-2572, DOI: 10.1007/S12161-018-1198-X external link. Р. С. Овчинников и др., МИКОТОКСИНЫ И МИКОТОКСИКОЗЫ ЖИВОТНЫХ - АКТУАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА, РЖ "Проблемы ветеринарной санитарии, гигиены и экологии", 1 (25), 2018, 114-123. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gujral et al. | Effect of anti-gliadin IgY antibody on epithelial intestinal integrity and inflammatory response induced by gliadin | |
| BE1011033A6 (en) | PHARMACEUTICAL AND / OR FOOD COMPOSITION FOR THE TREATMENT OF CONDITIONS RELATED TO A GRAFT REJECTION, AN ALLERGIC OR AUTOIMMUNE REACTION OR CANCER. | |
| RU2812627C2 (en) | Conjugated deoxynivalenol for protection against mycotoxicosis | |
| JP7555363B2 (en) | Conjugated deoxynivalenol for protection against mycotoxinosis | |
| EP4267190A1 (en) | Conjugated t-2 toxin to protect against mycotoxicosis | |
| CN116940385A (en) | Conjugated fumonisins for preventing mycotoxin poisoning | |
| CN116710144A (en) | Coupled zearalenone for preventing mycotoxin poisoning | |
| US20240024446A1 (en) | Conjugated aflatoxin b to protect against mycotoxicosis | |
| CN116457004A (en) | Combination vaccine for protecting pigs from various diseases | |
| Bižanov et al. | Adjuvant effect of saponin on the immune responses to bovine serum albumin in hens | |
| Bižanov et al. | Experimental immunology Adjuvant effect of saponin on the immune responses to bovine serum albumin in hens |